Énergie solaire en Chine

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Tour de la Rivière des Perles à Guangzhou, 21 octobre 2012.

L'énergie solaire en Chine connait une croissance très rapide depuis la mise en place de politiques de soutien à partir de 2008-2009, bien que le potentiel solaire de la Chine soit surtout important dans les régions de l'ouest (Tibet et désert de Gobi), désertiques, éloignées des centres d'activités économiques, en grande partie côtiers.

La filière solaire thermique est très développée : la Chine est largement en tête des pays producteurs de chaleur d’origine solaire, avec 67 % du parc mondial fin 2012.

La filière photovoltaïque plaçait la Chine au 6e rang mondial pour la production d'électricité solaire en 2012. Elle fournissait seulement 0,1 % de la production nationale d'électricité en 2012, mais sa progression est fulgurante : +174 % par an sur dix ans (2002 — 2012).

En 2013, la Chine s'est placée largement en tête du marché mondial du photovoltaïque, avec 11,8 GW installés, portant sa puissance installée cumulée à 18,3 GW, au 2e rang mondial derrière l'Allemagne.

Cinq entreprises chinoises figurent au classement mondial 2013 des dix plus grands fabricants de modules photovoltaïques, dont le no 1 mondial Yingli Green Energy, et le no 2 Trina Solar.

La Chine a été accusée en 2012 de pratiquer le dumping : les États-Unis et l'Union européenne ont instauré des droits de douane sur les importations de panneaux solaires chinois, mais en juillet 2013 un accord de compromis a été signé avec la Commission européenne.

La filière solaire thermodynamique à concentration est en train de passer du stade expérimental au stade industriel, avec la construction en cours de quatre centrales d'une puissance cumulée de 302 MW.

Potentiel solaire de la Chine[modifier | modifier le code]

Carte d'irradiation solaire globale horizontale de la Chine continentale, SolarGIS 2014.

Le potentiel solaire théorique de la Chine est estimé à 1680 Mds Tep (19,5 millions de TWh) ; capter 1 % de cette ressource et l'utiliser avec un rendement de 15 % produirait autant d'électricité que le monde en produit en 18 mois[1].

La carte ci-contre montre le potentiel solaire de la Chine, qui est assez modeste, sauf dans les régions du désert de Gobi et surtout du Tibet, seul à dépasser le seuil de 2 000 kWh/m². Les régions administratives correspondantes sont le Tibet, le Qinghai, le Gansu et la Mongolie-intérieure.

Potentiel théorique estimé des principales régions pour des centrales solaires thermodynamiques (Potentiel d'énergie solaire en Chine - DNI : Irradiation normale directe)[2] :

Potentiel théorique par région
Région Puissance
GW
Productible
TWh/an
Mongolie-intérieure 6 059 15 170
Xinjiang 5 040 13 300
Qinghai 2 751 7 100
Xizang (Tibet) 1 720 5 530
Gansu 455 1 142

Solaire thermique[modifier | modifier le code]

Chauffe-eau solaire à Weihai, province de Shandong, 13 avril 2011 ; on distingue les tubes sous vide.
Un nouveau quartier à Tieshan, Hubei, avec les bâtiments équipés de chauffe-eau solaires, 6 septembre 2008.
Statue géante du poète Qu Yuan devant la ville ancienne de Jingzhou, capitale de Chuguo, dans la province de Hubei, avec capteurs solaires sur les toits, 5 septembre 2010.

Le solaire thermique comprend les chauffe-eau solaires individuels ou collectifs et les installations de chauffage de piscines et de locaux divers.

La Chine est largement en tête des pays producteurs de chaleur d’origine solaire : fin 2012, la puissance installée cumulée des capteurs solaires thermiques en Chine atteignait 180 390 MWth (257,7 millions de m² de capteurs), soit 67 % du total mondial ; 168 212 MWth étaient des capteurs à tubes sous vide et 12 178 MWth des capteurs plans vitrés[3].

Malgré cette première place mondiale pour la puissance totale, et en raison du grand nombre d'habitants de la Chine, la puissance solaire thermique par habitant se situe derrière d'autres pays. Elle atteignait 134 Wth fin 2012 contre 145 Wth en Allemagne, 385 Wth en Israël, 420 Wth en Autriche et 548 Wth à Chypre[3].

Fin 2010, la Chine représentait 60 % du parc mondial (Europe : 18,4 % ; Amérique du Nord : 8,2 %), avec 117,5 GW de puissance totale installée ; en 2010, elle a installé 34,3 GW, soit 49 millions de m²[4].

Selon l'ADEME, la puissance thermique installée par habitant fin 2012 était de 84,8 Wth en Chine contre 56,4 Wth en Europe ; la Chine est leader pour les capteurs à tubes sous vide, alors que les États-Unis ont principalement installé des capteurs non-vitrés (« unglazed ») et l’Union Européenne des capteurs plans vitrés (« glazed ») ; 90 % de la surface de capteurs fin 2010 était utilisée pour la production d'eau chaude en maisons individuelles, 8 % pour des systèmes eau chaude en immeubles collectifs, et moins de 1 % pour les systèmes solaires combinés (eau chaude plus chauffage des locaux), qui représentent 18 % en Europe[5].

Pendant la période du 11e Plan quinquennal (2006 — 2010), la production annuelle de l'industrie solaire thermique chinoise a grimpé de 15 millions de m² à 49 millions de m² et pour l'année 2011 elle devrait être de 17,6 % supérieure à celle de 2010, atteignant 57,6 millions de m²[6].

Le groupe chinois Himin Solar est le premier fabricant mondial de chauffe-eau solaires avec une production annuelle de 2 millions de m²[7].

Photovoltaïque[modifier | modifier le code]

Production d'électricité[modifier | modifier le code]

La production solaire de la Chine a connu en 2012 une croissance explosive : +176 % à 5,2 TWh, passant du 8e au 6e rang mondial ; sur dix ans, son taux moyen annuel de croissance est de +174 %[8].

Puissance installée[modifier | modifier le code]

En 2013, la Chine s'est placée largement en tête du marché mondial, avec 11,8 GW installés, dont 11,3 GW connectés au réseau ; le 2e marché, celui du Japon, se situe loin derrière avec 6,9 GW. La Chine s'est hissée au 2e rang mondial pour sa puissance installée : 18,3 GW fin 2013, derrière l'Allemagne (35,5 GW)[9]. Elle représente ainsi 13 % du total mondial[10].

Selon d'autres sources, les installations de l'année 2013 pourraient même avoir atteint 14 GW, du fait de l'accélération des installations à la fin de l'année 2013, motivée par une offre de tarification incitative pour les grands projets photovoltaïques ; les objectifs du plan quinquennal ont été relevés : celui concernant la puissance installée photovoltaïque 2015 a été porté à 35 GWc et celui de 2020 à 100 GWc[11].

Le gouvernement chinois a constamment revu ses objectifs en hausse, la dernière révision affichant 40 GWc pour 2015, financés en partie par le "Golden Sun Program" ; ces décisions s'inscrivent dans un contexte de ralentissement de la croissance du marché mondial : pour tenter d'endiguer la crise de l'industrie solaire chinoise, le gouvernement a stimulé son marché domestique, y développant un large portefeuille de projets[8].

Selon l'étude de marché de la Deutsche Bank consacré au solaire (janvier 2014), le marché du photovoltaïque en Chine devrait passer de 8 GW en 2013 à 12 GW en 2014 (10 GW à 14 GW suivant les scénarios) et 14 GW en 2015[12].

Politique de soutien au photovoltaïque[modifier | modifier le code]

Les aides publiques au solaire prennent plusieurs formes :

  • programmes nationaux de soutien à la recherche fondamentale et appliquée ;
  • projets nationaux de déploiement (centrales solaires et installations PV intégrées au bâtiment) et de développement du réseau électrique ; ces projets comportent notamment des aides financières aux entreprises : aides à l'investissement et tarifs fixes de rachat obligatoire par les distributeurs de l'électricité produite (feed-in tariff) ;
  • aides des gouvernements locaux, de manière sélective, aux industriels positionnés dans le secteur PV[11].

Une réglementation adoptée en octobre 2012 oblige les sociétés exploitant le réseau électrique chinois à offrir un raccordement gratuit aux installations solaires d’une puissance inférieure à 5 MW ; cette règle fait partie d’une série de mesures visant à dynamiser le secteur de l’énergie solaire, accablée par surproduction et ralentissement des marchés exports ; le premier système solaire d’un particulier a été relié au réseau électrique à Qingdao fin 2012[13].

En décembre 2012, le gouvernement chinois a alloué 7 milliards de yuans supplémentaires à l’industrie photovoltaïque nationale. En plus du relèvement de 40 % des objectifs de capacité pour 2015, portés à 21 GW en septembre, ce soutien montre l’importance accordée au secteur par la nouvelle administration de Pékin. Cela porte les subventions à l’industrie accordés en 2012 à 13 milliards de yuans (environ 1,58 milliards d’euros), sans compter les prêts à taux préférentiels des banques d’état qui reposent sur des décisions naturellement politiques[14].

Le photovoltaïque pèse lourd dans les dépenses publiques avec une subvention de 0,42 CNY/kWh (5 c€/kWh), encore élevée par rapport au prix de l'électricité en Chine[15].

Le gouvernement chinois a annoncé une modulation des tarifs obligatoires d'achat (1 Ұ/kWh], soit 0,16 $/kWh pour les grands parcs solaires jusqu'ici) selon les régions à partir du 01/01/2014, ce qui a déclenché une explosion des demandes d'autorisation dans les régions dont les tarifs vont baisser (Ouest et Nord) ; les tarifs d'achat pour les petites installations (0,42 Ұ/kWh) sont avantageux car ils sont accordés pour toute la production, y compris sa part autoconsommée qui n'est pas facturée, alors que les prix de l'électricité pour les ménages sont de 0,6 à 0,8 Ұ/kWh. De plus, certaines provinces accordent des subventions supplémentaires (Hebei, Jiangsu)[12].

Problèmes d'intégration au réseau[modifier | modifier le code]

Deux tiers des équipements PV actuels sont des installations de grande taille, comme les centrales solaires. Elles sont surtout situées dans les régions du nord-ouest où l'ensoleillement est le plus important, avec notamment les provinces du Qinghai comportant le parc solaire de Golmud de Huanghe Hydropower, premier parc photovoltaïque mondial, du Gansu, ainsi que la région autonome du Xinjiang. Or, la demande en énergie se situe davantage dans les régions de l'est, ce qui pose un problème d'acheminement de l'électricité. Pour y remédier, les autorités ont imposé à ces régions un quota de 60 % d'installations intégrées au bâtiment en 2014, et cet effort sera poursuivi. De plus, la construction de nouvelles centrales solaires devrait à l'avenir mieux intégrer la question du raccordement au réseau. En effet, selon Bloomberg, 30 % des installations mises en place en 2013 ne seraient pas encore raccordées. Le stockage de l'énergie solaire est également un autre défi que les chercheurs chinois devront relever[11].

Principaux acteurs[modifier | modifier le code]

La Chine est devenue le plus grand producteur de panneaux solaires photovoltaïques, représentant en 2010 près de 50 % de la fabrication mondiale[16]. Ses six plus grands fabricants solaires valent plus de 15 milliards $. En 2011, cinq des dix principaux fabricants mondiaux de cellules photovoltaïques sont chinois et deux sont taïwanais ; de plus, Canadiansolar (no 7), dont le siège est à Toronto, est dirigée par un chinois et a son centre de recherche et ses unités de production en Chine[17].

Dans le classement mondial 2013 des dix plus grands producteurs de cellules photovoltaïques, cinq sont chinois : le no 1 mondial, Yingli Green Energy, le no 2, Trina Solar, le no 6, Jinko Solar, le no 8, JA Solar et le no 10, Suntech Power[15].

Concurrence internationale[modifier | modifier le code]

Le département américain au Commerce a annoncé en mars 2012 des taxes anti-dumping sur l'importation de panneaux solaires chinois pouvant aller jusqu’à 250 %, qui sont entrées en application en novembre, avec effet rétroactif. Ces taxes se décomposent en deux parties, l’une liée au dumping dont les Américains accusent les Chinois, l’autre ayant pour objet de compenser les aides dont bénéficient les fabricants chinois de la part de leur gouvernement, aides jugées abusives par les industriels américains, qui accusaient la Chine de vendre aux États-Unis des cellules solaires à un prix de 18 à 250 % inférieur au prix juste. Les Chinois Suntech Power, Trina Solar, Yingli, JA Solar ou Haeron Solar, les plus gros fabricants au monde et les plus présents sur les marchés occidentaux, seront soumis à des taxes dont le cumul ne dépasse pas 50 % ; les taxes à 250 % frappent des sociétés qui ne sont pas encore présentes aux États-Unis. La Chine, de son côté, a ouvert en septembre 2012 une enquête pour déterminer si les prix du silicium pratiqués par les Américains étaient bien conformes aux règles internationales du commerce[18].

En Europe, deux plaintes ont été déposées en septembre et octobre auprès de la Commission européenne, la première pour dumping, la seconde pour «subventions illégales», par l'association EU ProSun, emmenée par l'allemand SolarWorld. Cette plainte est contestée par l'AFASE (Alliance for affordable solar energy), dont les dirigeants sont des représentants locaux des grands fabricants chinois[19]. La Commission européenne a confirmé le 8/11/2012 qu'elle ouvrait une enquête antidumping sur les importations de panneaux solaires fabriqués en Chine et une enquête antisubvention[20].

Un accord a été conclu en juillet 2013 entre la Commission européenne et la Chine sur un prix minimum de vente de 0,56 €/W pour les panneaux et un volume maximum d'exportation de Chine vers l'Europe de 7 GW par an ; cette limite représente 60 % du marché européen, alors que la Chine avait en 2012 une part de marché de 80 %[21].

Principales centrales photovoltaïques[modifier | modifier le code]

Principales centrales photovoltaïques en Chine (100 MWc et +)
Puiss.
(MWc)
Nom Localité Province Surface Mise en
service
Exploitant/Propriétaire
320 Longyangxia Solar-hydro[n 1] Longyangxia, Xian de Gonghe Qinghai 916 ha déc. 2013[22] filiale de China Power Investment Corporation
200 Parc solaire de Golmud[23] Golmud Qinghai 564 ha octobre 2011[24] Huanghe Hydropower, filiale de China Power Investment Corporation
200 Gonghe industrial park[25] Xian de Gonghe, Préfecture de Hainan Qinghai 600 ha 2013 CPI Huanghe Company
100 Xitieshan (en) Xitieshan, Préfecture de Haixi Qinghai septembre 2011 CGN Solar Energy
100 Chengde[26] Chengde Hebei déc. 2013 CPI Hebei Company
100 Jiayuguan (en)[27] Jiayuguan Gansu 260 ha juin 2013 Goldpoly New Energy (Hong Kong)
100 Ningxia Qingyang[28] Qingyang, Zhongwei Ningxia déc. 2013 GCL-Poly Energy Holdings (Hong Kong)

Énergie solaire thermodynamique[modifier | modifier le code]

En comparaison des autres pays producteurs d'énergie solaire thermodynamique, la Chine présente des particularités très marquées[2] :

  • des températures de -30ºC peuvent être atteintes en hiver dans les régions à fort potentiel, rendant difficile le maintien à l'état liquide des fluides caloporteurs pendant la nuit ;
  • de longues périodes de pénurie d'eau sont observées dans le nord-ouest ;
  • des tempêtes de sable surviennent fréquemment dans les déserts de l'ouest ;
  • l'irradiation solaire est impactée par des formations nuageuses massives et sombres dans de larges parties de la Chine ;
  • la production nationale à grande échelle de cellules et panneaux photovoltaïques assure de bas coûts d'investissement, rendant le solaire thermodynamique peu compétitif ;
  • des difficultés majeures persistent pour transporter la production électrique de l'ouest vers les centres de consommation de l'est, sur 2 000 à 4 000 km, avec de fortes pertes en ligne ; des investissements massifs en lignes à très haute tension à courant continu (HVDC) sont nécessaires ;
  • les fournisseurs nationaux de composants manquent encore d'expérience du solaire thermodynamique.

Principales centrales solaires thermodynamiques[modifier | modifier le code]

La Chine dispose de plusieurs projets pilotes tels que[2] :

  • la centrale-tour de 1 MWe de Dahan située à Badaling, Xian de Yanqing dans la municipalité de Pékin (Tour de 42 m de haut avec 100*100 m² d'héliostats, propriété de l'IEECAS (Institute of Electrical Engineering, Chinese Academy of Science) ;
  • la centrale « e-Cube 1 » de 1 MW à Sanya, Hainan, première centrale solaire thermique à héliostat modulaire dans le monde[29] ;
  • une centrale cylindro-parabolique de 180 kW dans le Xinjiang.

De nombreux autres projets testant les différentes technologies sont menées par divers laboratoires de recherche universitaires[30].

La Tour solaire (cheminée) de Jinshawan, en Mongolie-intérieure, devait être construite en deux phases :

  • la première phase opérationnelle à 200 KW fin 2010,
  • phase finale (27,5 MW) en 2013[31] ;

mais la tour de la première phase est trop courte et son collecteur trop petit pour un fonctionnement correct ; du verre serti dans des cadres de métal a été employé pour le collecteur, et de nombreuses plaque de verre ont été fendues ou brisées par la chaleur[32].

La NDRC (National Development and Reform Commission) a fixé comme objectifs de puissance installée en centrales solaires thermodynamiques 1 GW pour 2015 et 3 GW pour 2020. En 2010 et 2011, cinq centrales d'une puissance installée totale de 343 MW ont reçu l'approbation du gouvernement. Le premier appel d'offres pour un de ces projets a débuté fin 2010 pour une centrale cylindro-parabolique de 50 MW à Erdos en Mongolie-intérieure[2].

La Chine construit quatre centrales de taille commerciale pour une puissance cumulée de 302 MW (Golmud, Delingha, Heliofocus, Ningxia)[33].

Principaux projets de centrales solaires thermodynamiques en Chine
Puiss.
(MW)
Nom Région Localisation Mise en
service
Technologie Notes
100 CPI Golmud Solar Thermal Qinghai Golmud 2014? Miroir cylindro-parabolique [34]
92,5 Ningxia ISCC Ningxia Yinchuan 2014? centrale solaire à cycle combiné les miroirs cylindro-paraboliques sont associés à des turbines à gaz pour augmenter l'efficacité énergétique[35]
71 Heliofocus China Orion Project Mongolie-intérieure 2013-2015 Héliostat en 3 étapes : 1 MW en 2013, 10 MW fin 2014 et 60 MW en 2015, pour « booster » une centrale au charbon[36]
50 Delingha Qinghai Delingha 2013? Tour solaire [37],[38]
50 Erdos Mongolie-intérieure Hanggin Banner 2013? Miroir cylindro-parabolique Datang, 110 €/MWh[39],[40]

Politique de soutien au solaire thermodynamique[modifier | modifier le code]

Le soutien des pouvoirs publics a consisté d'abord à financer les projets des centres de recherche universitaires ; dans une deuxième étape, à partir de 2010, des appels d'offres ont été organisés pour choisir des projets qui bénéficieront de tarifs d'achat garantis sur 25 ans. Le premier appel d'offres pour un de ces projets a débuté fin 2010 pour une centrale cylindro-parabolique de 50 MW à Erdos en Mongolie-intérieure : Datang, une entreprise d'état dédiée surtout à la production d'électricité, a emporté l'appel d'offres avec la proposition de prix la plus basse : 0,94 RMB/kWh (110 € /MWh) pour une période de fonctionnement de 25 ans[2].

Principaux acteurs[modifier | modifier le code]

La recherche est surtout organisée par l'IEECAS (Institute of Electrical Engineering, Chinese Academy of Science), qui a développé des projets avec diverses compagnies et universités.

Les développeurs des premiers projets de centrales sont tous, sauf un, de grandes compagnies de production d'électricité appartenant à l'État[2] :

Notes et références[modifier | modifier le code]

Notes[modifier | modifier le code]

  1. la centrale solaire est construite près du barrage de Longyangxia, qui compense les fluctuations de la production solaire.

Références[modifier | modifier le code]

  1. (en)[PDF]World Energy Council (WEC), WEC survey of energy resources 2010, World Energy Council (WEC) - Conseil Mondial de l’Énergie,‎ 2010 (lire en ligne), p. 428
  2. a, b, c, d, e et f (en)Market Outlook for CSP Projects in China, site SolarPaces.
  3. a et b (en)Solar Heat Worldwide (voir pages 9, 10, 17 et 28), IEA - Solar Heating and Cooling Programme, juin 2014.
  4. Le solaire thermique dans le monde, site du Syndicat des énergies renouvelables, 2010.
  5. Feuille de route stratégique Solaire thermique, ADEME (voir pages 11-12).
  6. Chine : l'industrie solaire thermique enregistrerait une hausse de 17,6% en 2011, Site du Ministère du Commerce de Chine, 29 novembre 2011.
  7. Qui sommes-nous, site de Hi-Min Solar.
  8. a et b [PDF] Observ'ER La production d'électricité d'origine renouvelable dans le monde - 15ème inventaire - Édition 2013 - chapitre 3 : détails par région et pays - Chine, site Observ'ER consulté le 8 février 2014.
  9. (en)A Snapshot of Global PV 1992-2013, site IEA-PVPS, mars 2014.
  10. (en)Global Market Outlook for Photovoltaics 2014-2018, site EPIA (European Photovoltaic Industry Association), juin 2014.
  11. a, b et c Le photovoltaïque en Chine, site Bulletins électroniques, 28 février 2014.
  12. a et b (en)2014 Outlook: Let the Second Gold Rush Begin, site Qualenergia consulté le 24 janvier 2014.
  13. Premier système solaire de particulier relié au réseau chinois.
  14. Le soutien à la filière solaire doublé, sur le site greenetvert.fr
  15. a et b Baromètre photovoltaïque - EurObserv'ER, avril 2014 [PDF]
  16. Répartition géographique et liste des producteurs de cellules, page 17 et 18 du pdf Le journal du photovoltaïque no 5 EUROBSERV’ER – avril 2011 [PDF]
  17. Tour d'horizon des principaux producteurs de cellules solaires, sur le site Enerzine.
  18. Solaire: les États-Unis confirment des taxes anti-dumping jusqu'à 250 % sur les produits chinois, sur le site de La Tribune.
  19. L'Europe divisée sur les plaintes contre les fabricants chinois de panneaux solaires, sur le site de La Tribune.
  20. Solaire : le conflit entre Bruxelles et Pékin se durcit, sur le site des Echos
  21. Panneaux solaires : accord entre Bruxelles et Pékin, site des Échos consulté le 25 février 2014.
  22. (en)CPI completes massive hybrid solar PV/hydro plant in Western China, SolarServer, 22 décembre 2013.
  23. (en) Golmud 200 MW PV Station China Power Corporation, 7 juin 2012
  24. (en)China PV plant largest in the world, site Accendo, 3 novembre 2011.
  25. (en)200MW Gonghe PV Station of Huanghe Company Synchronized, site CPI, 16 décembre 2013.
  26. (en)100MW Chengde PV Station Put into Operation, China Power Investment Corporation, 31 décembre 2013.
  27. (en)Goldpoly Achieved Grid Connection of 100MW Solar Power Plant in Jiayuguan, United Photovoltaics Group, 15 juin 2013.
  28. (en) [PDF] GCL-Poly Completed the Construction and Grid-Connection of 100MW PV Power Plant in Desert in Qingyang, Ningxia, GCL-Poly, 31 décembre 2013.
  29. (en)e-Cube Energy, LACCD, mai 2010.
  30. (en)Research infrastructure of CSP in China, Sfera.sollab,
  31. (en)China's first solar chimney plant starts operating in desert
  32. (en)Solar Chimneys Can Convert Hot Air to Energy, But Is Funding a Mirage?, National Geographic, 16 avril 2014.
  33. EurObserv'ER : Baromètre solaire thermique et thermodynamique, mai 2014.
  34. (en)CPI Golmud Solar Thermal Power Plant, CSP World
  35. Chantier de centrale solaire à cycle combiné (ISCC) en Chine, Enerzine, 27 octobre 2011.
  36. (en)Heliofocus commissions 1 MW of Orion Concentrated Solar Power (CSP) Dish project,
  37. (en)SUPCON: Delingha 50 MW Solar Power Plant Succeed in Producing Steam
  38. (en)NREL: Supcon Solar Project
  39. (en)Concentrated Solar Power in China, by Cayetano Hernández Lluna for ESTELA, HeliosCSP, 18 février 2013.
  40. (en)Project 6835 : Inner Mongolia Erdos 50MWp Groove Type Solar Thermal Project

Voir aussi[modifier | modifier le code]

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Articles connexes[modifier | modifier le code]

Liens externes[modifier | modifier le code]